JP2004030984A

JP2004030984A - Glass panel for cathode-ray tube, cathode-ray tube, and beam index type cathode-ray tube

Info

Publication number: JP2004030984A
Application number: JP2002181980A
Authority: JP
Inventors: Tsunehiko Sugawara; 菅原　恒彦; Naoya Shimizu; 清水　直也; Mikihiro Miyamoto; 宮本　幹大; Takahiro Murakami; 村上　隆弘
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-weight glass panel for a cathode-ray tube capable of preventing implosion and suitably usable for a beam index type cathode-ray tube particularly, and to provide the cathode-ray tube using the glass panel. <P>SOLUTION: When the center thickness of the face of this glass panel for the cathode-ray tube is represented by t<SB>center</SB>mm, a compression stress layer having a compression stress value σC<SB>O</SB>Mpa satisfying 1118×(t<SB>center</SB><SP>-1.3</SP>)+5 ≤σC<SB>O</SB>≤50 is formed in a position in which tensile stress caused when the inside of a glass bulb is evacuated for manufacturing the cathode-ray tube is maximized on the face, outside the face part. The compression stress layer thickness is twelfth or more of the face thickness. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にテレビジョン放送受像機および産業用画像表示装置等に用いられる陰極線管用ガラスパネルおよびそれを用いた陰極線管に関し、特にビームインデックス型陰極線管およびビームインデックス型陰極線管に好適なガラスパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、一般的な陰極線管３１の断面を示す図である。この図３に示すように、陰極線管３１は、映像を映し出すフェース部３２を備えたパネル３３、偏向コイル３４が装着されるヨーク部３５を有する漏斗形状のファンネル３６、および電子銃３７が格納されるネックチューブ３８からなる陰極線管用ガラスバルブ３９を外囲器としている（以下、陰極線管用ガラスバルブ３９を「バルブ」とも称する）。
【０００３】
また、前記パネル３３はフェース部３２の側壁を構成するスカート部４０、および前記フェース部３２とスカート部４０とを連結するブレンドＲ部４１を有しており、パネル３３とファンネル３６とはハンダガラスで封着されている。さらに、バルブ３９のスカート部４０の外周には衝撃に対する強度を保持するための補強バンド（図示しない）が捲回されている。
【０００４】
従来、広範に実用化されている陰極線管としては、シャドウマスク型陰極線管が知られている。シャドウマスク型陰極線管は、前述の図３に示されるように、電子線の照射により蛍光を発する蛍光膜４２、蛍光膜での発光を前方へ反射するアルミニウム膜４３、蛍光体上の電子線照射位置を特定するシャドウマスク４４、該シャドウマスク４４をスカート部４０の内面に固定するためのスタッドピン４５、シャドウマスク４４の電子線による高帯電位を防ぎ外部へ導通接地するためのボタン４６を有している。
【０００５】
シャドウマスク型陰極線管に対する他の方式の陰極線管としては、ビームインデックス型陰極線管が知られている。図４は、一般的なビームインデックス型陰極線管の断面を模式的に示す説明図である。図４に示すように、ビームインデックス型陰極線管は、フェース部３２の内表面に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の蛍光体（ＲＧＢ蛍光体）５１がストライプ状に塗布され、さらにアルミニウム膜５６の内面側に、所定の間隔を空けてインデックス信号を検出するためのインデックス蛍光体５２が塗布されている。
【０００６】
このようなビームインデックス型陰極線管は、ストライプ状のＲＧＢ蛍光体５１を、電子銃から照射された電子ビーム５３が走査して発光させると同時に、前記インデックス蛍光体５２に衝突して発せられる色の信号５４を光検出器５５で受信して、前記電子ビームの位置情報を取得する。そして、得られた情報に基づき、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）または青（Ｂ）の映像信号を切り替えてビームを変調することにより、カラー映像を生成する方式である。
【０００７】
上記方式のビームインデックス型陰極線管は、前述のシャドウマスク型陰極線管のような、蛍光体上の電子線照射位置を特定するために電子ビームを遮るシャドウマスク４４が不要であるため、該シャドウマスク４４をパネル３３の内面に固定するためのスタッドピン４５が不要である。また、シャドウマスク４４が存在しないことにより、電子ビームの損失が少なく消費電力を低減することができるという利点を有している。
【０００８】
シャドウマスク型陰極線管およびビームインデックス型陰極線管は、ともに、その内部で電子線が照射される事により映像を表示するため、バルブ内部は高真空に保たれている。また前記のように各部位の機能が異なるため、バルブは本質的に非対称構造を有している。そして、球殻とは異なる非対称構造のバルブに内外圧差１気圧が負荷されるため不安定な変形状態にあり、高い引っ張り性の変形応力がバルブの外表面に発生する。
【０００９】
このような状態にあるバルブに亀裂が生じた場合、内在する高い変形エネルギーを開放しようとして亀裂が伸長し、該亀裂がバルブ全体におよび、結果として大規模な破壊に至ることがある。また、大気中の水分と高い引張応力との相互作用により、疲労破壊を起こし作動不能状態に陥る場合もある。
【００１０】
一方、近年プラズマディスプレイパネル、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの開発が活発に行われるようになり、これらに比べて陰極線管の奥行き寸法が他の表示装置より大きいことが欠点として取り上げられている。
【００１１】
この様な欠点を克服するため、近年の陰極線管は偏向角を広角化して奥行き寸法の短縮が試みられているが、前記偏向角の広角化に伴い陰極線管の構造上の非対称性が増大する（より非球殻形状化する）傾向にあり、バルブの外表面に発生する引張応力も増大し、その結果として破壊の可能性も増大するという問題を有している。引張応力増大の解決策としては、ガラスの肉厚を増加させる方法があるが、その場合、陰極線管のもう一つの重大な欠点である質量の増加につながるという問題の原因となる。
【００１２】
このため、前記の引張応力に耐え得るようにバルブの強度を向上させる必要があり、その方法としていくつかの強化方法が開発されている。強化方法の一つとしては、ガラス内部の温度がガラスを構成する分子の再配置が可能な温度域にある段階で、ガラスを構成する分子の再配置が不可能な温度域までガラス表面の温度を冷却して一次歪みを発生させ、内部と表面との歪みの非平衡な状態を形成した後、室温まで冷却することにより永久歪みを残留させる方法、いわゆる物理強化法が広く行われている。
【００１３】
具体的には、パネルの物理強化法は以下のような方法で行われる。まず、溶融ガラス塊をプレス成型装置の下部金型内に供給し、上部金型で押圧してパネル形状に成型する。そして前記上部金型を引き上げた後、成型されたパネルの表面に強制的に冷却空気を吹き付けて、下部金型とパネルの表面とが固着せず、かつ変形を生じない温度まで冷却固化する。続いて、下部金型からパネルを取り出し、次いで、金属製のスタッドピンをパネルのスカート部内表面に溶着する。
【００１４】
ところが、この段階においてはパネル表面とパネルの肉厚方向における内部との温度差が大きい状態で表面が徐冷点以下まで冷却されるため、非常に大きな歪みが生じており、このまま冷却を継続するとパネルに内在する歪みが過剰になり、その後の冷却工程において自爆する可能性が生じる。特にシャドウマスク型陰極線管の場合は、スタッドピンをパネル部のスカート部内表面に溶着して取り付けているため、パネルを構成するガラスの熱膨張率と、スタッドピンの熱膨張率との差に起因し、スタッドピンの周辺に局所的な高い引張応力が残留する（以下、この応力を「残留引張応力」とも称する）。
【００１５】
そのため、一旦ガラスを構成する分子の再配列が可能な温度域でパネルを３０〜４０分保持し、ガラス内部と表面との温度を縮小しながら前記の過剰な歪みを緩和させ、所望の歪みを保持しながら室温まで冷却することにより永久歪みを残留させる。このようにしてパネルの表面に圧縮応力を発生させることにより、強度の向上、陰極線管組み立てプロセスの熱処理工程における破壊の防止、および陰極線管完成後の遅れ破壊防止を図っている。
【００１６】
しかし、前述のようにビームインデックス型陰極線管はスタッドピンが不要であるため、スタッドピン周辺における残留引張応力の問題を考慮する必要がなく、パネルに高い圧縮応力を残留させることが可能となる。
【００１７】
従来の物理強化法では、本出願人が特開平１０−１３４７３７号公報において、少なくともパネル部の外表面に物理強化による圧縮応力が形成されており、・・・陰極線管組み立て後に少なくとも最大真空引張応力σ_{ＶＴｍａｘ}が形成される位置を含む領域での物理強化による圧縮応力値をσ_Ｃとするとき、７ＭＰａ≦｜σ_Ｃ｜≦３０ＭＰａであることを特徴とする陰極線管用ガラスバルブを開示しているように、パネルにおける最大の圧縮応力値が３０ＭＰａであるものが知られている。
【００１８】
また、最大圧縮応力値が３０ＭＰａを超えるものとして特開２００１−２３５４４では、フェース部および側壁部の外面に圧縮応力層が形成されてなる陰極線管用ガラスパネルにおいて、・・・前記圧縮応力層の最大圧縮応力値をσ_ＣＭＡＸとするときに３０ＭＰａ＜σ_ＣＭＡＸ≦１００ＭＰａであることを特徴とする陰極線管用ガラスパネルが開示されているように、パネルにおける最大圧縮応力値が３０ＭＰａ超、１００ＭＰａ以下であるものが知られている。
【００１９】
前記特開２００１−２３５４４のパネルは、特開平１０−１３４７３７のパネルに比べて高い圧縮応力が付与されているが、フェース部のガラス肉厚を薄肉化してパネルの軽量化を図ろうとする場合、十分な安全性を確保することができなかった。具体的には、前記特開２００１−２３５４４のパネルはフェース部のガラス肉厚によっては、ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ；国際電気標準会議）が定める６１９６５試験法（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｓａｆｅｔｙ　ｏｆ　ｃａｔｈｏｄｅｒａｙ　ｔｕｂｅｓ；陰極線管の機械的安全性試験）（以下、「ＩＥＣ６１９６５法」と称する）において、防爆試験による爆縮を防止することができなかった。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の問題に鑑み、パネルのフェース部に付与された圧縮応力値とフェース部中央肉厚との関係に着目してなされたものであって、軽量で、かつパネルの破壊を防ぐことでバルブの爆縮を防止し得る陰極線管用ガラスパネル、特にビームインデックス型陰極線管に好適なガラスパネル、ならびに前記陰極線管用ガラスパネルを用いた陰極線管およびビームインデックス型陰極線管を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明は、映像が表示される矩形のフェース部を有し、ネックチューブとファンネルとともに陰極線管に用いられるガラスバルブを構成するガラスパネルであって、前記フェース部の中央肉厚がｔ_{ｃｅｎｔｅｒ}（ｍｍ）であるとき、フェース部の外表面側において、陰極線管を製造するべくガラスバルブの内部を真空にしたときに発生する引張応力がフェース部外表面上で最大となるべき位置に１１１８・ｔ_{ｃｅｎｔｅｒ} ^−１．３＋５≦σ_ＣＯ≦５０を満足する圧縮応力値σ_ＣＯ（ＭＰａ）を有する圧縮応力層が形成され、前記圧縮応力層の厚さが、フェース部の肉厚の１２分の１以上であることを特徴とする陰極線管用ガラスパネルを提供する。該陰極線管用ガラスパネルにおいては、前記フェース部の内表面側に、フェース部の厚さの１２分の１以上の厚さを有する圧縮応力層が形成され、フェース部の内表面中央の圧縮応力値σ_{ＣＩｃｅｎｔｅｒ}（ＭＰａ）がσ_{ＣＩｃｅｎｔｅｒ}≧１５ＭＰａであって、フェース部内表面における最大の圧縮応力値σ_{ＣＩｍａｘ}（ＭＰａ）がσ_{ＣＩｍａｘ}≦５０ＭＰａであることが好ましい。
【００２２】
また、本発明は、映像が表示される矩形のフェース部を有し、ネックチューブとファンネルとともに陰極線管に用いられるガラスバルブを構成するガラスパネルであって、前記フェース部の中央肉厚がｔ_{ｃｅｎｔｅｒ}（ｍｍ）であるとき、１１１８・ｔ_{ｃｅｎｔｅｒ} ^−１．３＋５≦σ_ＣＯ≦５０を満足する圧縮応力値σ_ＣＯ（ＭＰａ）を有する圧縮応力層がフェース部外表面の短軸端部に形成され、前記圧縮応力層の厚さが、フェース部の肉厚の１２分の１以上であることを特徴とする陰極線管用ガラスパネルを提供する。該陰極線管用ガラスパネルにおいては、前記フェース部の内表面側に、フェース部の厚さの１２分の１以上の厚さを有する圧縮応力層が形成され、フェース部の内表面中央の圧縮応力値σ_{ＣＩｃｅｎｔｅｒ}（ＭＰａ）がσ_{ＣＩｃｅｎｔｅｒ}≧１５ＭＰａであって、フェース部内表面における最大の圧縮応力値σ_{ＣＩｍａｘ}（ＭＰａ）がσ_{ＣＩｍａｘ}≦５０ＭＰａであることが好ましい。
【００２３】
また本発明は、ガラスバルブのガラスパネルが、前記の陰極線管用ガラスパネルであることを特徴とする陰極線管を提供する。
【００２４】
さらに、前記本発明の陰極線管用ガラスパネルは、ビームインデックス型陰極線管のガラスバルブに用いられるもの、すなわちビームインデックス型陰極線管用ガラスパネルであることが好ましく、本発明は、ガラスバルブのガラスパネルが、前記ビームインデックス型陰極線管用ガラスパネルであるビームインデックス型陰極線管を提供する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の陰極線管用ガラスパネルを用いたバルブの断面を示す模式説明図である。なお、本発明の説明において、陰極線管用ガラスパネルおよびビームインデックス型陰極線管用ガラスパネルを単に「パネル」とも称し、陰極線管用ガラスバルブおよびビームインデックス型陰極線管用ガラスバルブを単に「バルブ」とも称する。
【００２６】
図１に示すようにバルブ１は、映像が表示される矩形のフェース部２を備えた本発明のパネル３と、電子銃が装着されるネックチューブ４と、前記パネル３とネックチューブ４との間に配設される漏斗形状のファンネル５とから構成されている。
【００２７】
本発明のパネル３は、側壁を構成するスカート部６を備え、前記フェース部２とスカート部６とは、急激に湾曲するブレンドＲ部７によって接続されている。そして、前記パネル３とファンネル５とは、ハンダガラスによって封着部８で封着され、前記ネックチューブ４とファンネル５とは、ネックシール部９で封着されている。図中の符号１０は、前記フェース部２の中心とネックチューブ４の中心軸とを結ぶ、バルブの管軸である。
【００２８】
また、前記フェース部２は、管軸１０と平行な方向（図１中の矢印Ａの方向）に見たときの形状が矩形である。図２は、フェース部２を矢印Ａの方向から見た状態の説明図であるが、ここで、矩形のフェース部２とは、略矩形（実質的に矩形）であれば幾何学的に厳密な矩形である必要はなく、コーナー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄにＲ（アール；曲率半径）を有する形状であっても、または各辺１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが非直線の形状であってもよい。
【００２９】
なお、前述のように、シャドウマスク型陰極線管用ガラスバルブの場合、スカート部の内表面にスタッドピンが溶着されるが、ビームインデックス型陰極線管の場合はシャドウマスクが不要であるため、スカート部６の内表面６ａにはスタッドピンは溶着されない。
【００３０】
本発明のパネル３は、フェース部２の中央２ａの肉厚をｔ_{ｃｅｎｔｅｒ}（ｍｍ）としたとき、バルブ１の内部を真空にしたときに発生する引張応力がフェース部外表面上で最大となるべき位置に、１１１８・ｔ_{ｃｅｎｔｅｒ} ^−１．３＋５≦σ_ＣＯ≦５０を満足する圧縮応力値σ_ＣＯ（ＭＰａ）を有する圧縮応力層が形成されていることを特徴とする。なお、引張応力値を正の値として記載し、これに対する圧縮応力値を負の値として記載されることもあるが、本発明の説明においては圧縮応力値の絶対量が要旨であるので正の値として記載する。
【００３１】
前記フェース部２の中央２ａの肉厚ｔ_{ｃｅｎｔｅｒ}（ｍｍ）とは、矩形のフェース部２の中心点の管軸１０方向の肉厚をいう。フェース部２の矩形のフェース部２の中心点とは、図２に示されるように、長辺１２ａおよび１２ｃの中央を通過する短軸１３と、短辺１２ｂおよび１２ｄの中央を通過し前記短軸１３に直交する長軸１４との交点１５である。
【００３２】
既に述べたように、バルブは球殻と異なる非対称な形状であるため、内部を１．３×１０^−４Ｐａ（１０^−６Ｔｏｒｒ）程度の高真空状態にしたとき、外表面に引張応力が発生する。以下、バルブ内部を真空にしたことによって発生する引張応力を「真空引張応力」とも称する。前記の真空引張応力は、様々な位置に発生するが、本発明においては、フェース部２に発生する真空引張応力のうち、その値の最大値を最大真空引張応力とし、これをσ_{ＶＴＯｍａｘ}（ＭＰａ）と定義する。通常、前記のσ_{ＶＴＯｍａｘ}（ＭＰａ）は、フェース部２の短軸１３の端部（以下、「短軸端部」とも称する）１６ａ、１６ｂに発生することが多い。前記短軸端部１６ａ、１６ｂとは、映像が表示されるスクリーンの外縁１７と短軸１３との交点およびその近傍をいう。
【００３３】
そして、フェース部中央肉厚がｔ_{ｃｅｎｔｅｒ}（ｍｍ）のとき、少なくともフェース部２の外表面において前記σ_{ＶＴＯｍａｘ}が発生するべき位置に、１１１８・ｔ_{ｃｅｎｔｅｒ} ^−１．３＋５≦σ_ＣＯ≦５０を満足する圧縮応力値σ_ＣＯ（ＭＰａ）を有する圧縮応力層が形成され、該圧縮応力層の厚さがフェース部２の厚さの１２分の１以上であることを特徴とするものである。前記の「圧縮応力層の厚さ」とは、圧縮応力値がσ_ＣＯ（ＭＰａ）である外表面から、圧縮応力値が０ＭＰａになる位置までの深さをいう。
【００３４】
フェース部中央肉厚がｔ_{ｃｅｎｔｅｒ}（ｍｍ）のときの前記圧縮応力値σ_ＣＯ（ＭＰａ）が、σ_ＣＯ＜１１１８・ｔ_{ｃｅｎｔｅｒ} ^−１．３＋５であると、パネルが破壊する可能性が高くなり、前述のＩＥＣ６１９６５法の防爆試験において爆縮が生じやすくなる。一方、前記圧縮応力値σ_ＣＯ（ＭＰａ）がσ_ＣＯ＞５０であると、フェース部の平面方向に過剰な引張応力が発生するようになり、その結果、封着部８を起点とする破壊が生じやすくなる。
【００３５】
ＩＥＣ６１９６５法の防爆試験では、真空引張応力が最大となる領域に２００〜３００μｍ程度の深さのスクラッチが付与されるが、フェース部中央肉厚がｔ_{ｃｅｎｔｅｒ}（ｍｍ）のときの前記圧縮応力値σ_ＣＯ（ＭＰａ）が、１１１８・ｔ_{ｃｅｎｔｅｒ} ^−１．３＋７≦σ_ＣＯであると３００〜４５０μｍの深さの加傷をしても安全性が確保できるためより好ましい。またフェース部中央肉厚がｔ_{ｃｅｎｔｅｒ}（ｍｍ）のときの前記圧縮応力値σ_ＣＯ（ＭＰａ）がσ_ＣＯ≦４０であれば封着部に３００μｍ程度深さの傷が付与されても熱工程での割れを防止することができるため、さらに好ましい。
【００３６】
また、フェース部２の厚さの１２分の１以上の圧縮応力層は、前述の物理強化法、すなわちガラス内部の温度がガラスを構成する分子の再配置が可能な温度域にある段階で、ガラスを構成する分子の再配置が不可能な温度域までガラス表面の温度を冷却して一次歪みを発生させ、内部と表面との歪みの非平衡な状態を形成した後、室温まで冷却することにより永久歪みを残留させる方法によって形成することができる。前記圧縮応力層の厚さは、フェース部２の厚さの１２分の１未満であると、ＩＥＣ６１９６５法の防爆試験に際してダイヤモンドカッター等で強制的に加えられたスクラッチからの亀裂の進展を効果的に抑制することができず、爆縮しやすいという問題があるため、フェース部２の厚さの１２分の１以上であることが重要である。
【００３７】
本発明のパネル３を用いたバルブ１は以上のように構成されているので、フェース部２の中央２ａの肉厚ｔ_{ｃｅｎｔｅｒ}（ｍｍ）が薄肉化されても、ＩＥＣ６１９６５法の防爆試験においても反発する可能性が向上し得ると同時に、引っ張り性の平面応力に起因する封着部８からの破壊を抑制することが可能となるため、軽量でかつ機械的安全性の高い製品となる。
【００３８】
以上は、本発明のパネルと該パネルを用いたバルブについての説明であるが、前述のように最大真空引張応力σ_{ＶＴＯｍａｘ}（ＭＰａ）は、多くの場合フェース部２の外表面の短軸端部１６ａ、１６ｂに発生する。したがって、第二の発明のパネルは、圧縮応力層が少なくとも前記フェース部２の外表面の短軸端部１６ａ、１６ｂに形成されていることを特徴とするものである。
【００３９】
また、本発明のパネル３においては、フェース部２の内表面２ｃにおいても、フェース部２の厚さの１２分の１以上の厚さを有する圧縮応力層が形成されており、フェース部２の内表面２ｃの中央２ｄのにおける圧縮応力値σ_{ＣＩｃｅｎｔｅｒ}（ＭＰａ）がσ_{ＣＩｃｅｎｔｅｒ}≧１５ＭＰａであって、フェース部２の内表面２ｃにおける最大の圧縮応力値σ_{ＣＩｍａｘ}（ＭＰａ）がσ_{ＣＩｍａｘ}≦５０ＭＰａであることが好ましい。
【００４０】
前記σ_{ＣＩｃｅｎｔｅｒ}（ＭＰａ）をσ_{ＣＩｃｅｎｔｅｒ}≧１５ＭＰａとすることにより、フェース部２の内表面２ｃを起点とするバルブ１の爆縮を防止できる。また、ＩＥＣ６１９６５法の防爆試験において、封着部またはファンネルを起点として破壊が生じ、瞬時に真空が解放されてファンネルのガラス片がバルブ内部に吸引されパネルの内面に飛来しても、パネルの破壊防止または亀裂が生じた場合でも防爆バンドによりパネルの形状保持ができるため、バルブ前面へのガラス片の飛散は防止できる。また前記σ_{ＣＩｍａｘ}（ＭＰａ）をσ_{ＣＩｍａｘ}≦５０とすることにより、面方向の過剰な引張応力（平面引張応力）を抑制することができる。
【００４１】
前記σ_{ＣＩｃｅｎｔｅｒ}（ＭＰａ）はσ_{ＣＩｃｅｎｔｅｒ}≧２０ＭＰａであるとより好ましく、σ_{ＣＩｃｅｎｔｅｒ}≧３０ＭＰａであるとさらに好ましい。また、前記σ_{ＣＩｍａｘ}（ＭＰａ）はσ_{ＣＩｍａｘ}≦４０ＭＰａであるとより好ましい。
【００４２】
また、以上詳述した本発明のパネルを用いてバルブを構成し、陰極線管を組み立てることにより、軽量で機械的安全性の高い陰極線管を提供することができ、特にビームインデックス型陰極線管に好適である。
【００４３】
【実施例】
まず、アスペクト比４：３、フェース部中央肉厚（ｔ_{ｃｅｎｔｅｒ}）１５．０ｍｍの２９型パネルを備えた例１〜例５のバルブ、
アスペクト比１６：９、フェース部中央肉厚（ｔ_{ｃｅｎｔｅｒ}）１７．５ｍｍの３２型パネルを備えた例６〜例８のバルブ、および
アスペクト比４：３、フェース部中央肉厚（ｔ_{ｃｅｎｔｅｒ}）２１．０ｍｍの３８型パネルを備えた例９〜例１１のバルブを製造した。なお、パネル、ファンネルおよびネックチューブには、下記表１に示す旭硝子社製のガラス材料を用いた。
【００４４】
【表１】

【００４５】
前記例１〜１１の各バルブにおけるパネルへの圧縮応力層の形成は、以下の物理強化法により行った。まず、成形後に金型から取り出した後１５秒経過したパネルのフェース部内表面のコーナー部分の温度は約５８０℃であった。このパネルに対し、フェース部の内表面および外表面を同時に約２０℃の室温の空気で約３０秒冷却した。その後、それぞれの各例毎に冷却空気流量と徐冷炉内の保持温度を適宜調節することにより、それぞれのパネルに所望の圧縮応力層を形成した。このように、物理強化法によって圧縮応力を付与することにより、いずれの例についても圧縮応力層の厚さがフェース部の肉厚の１２分の１以上となった。
例１から例１１までのうち、例１、例２、例６、例７および例９は実施例、例３〜５、例８、例１０および例１１は比較例である。
【００４６】
フェース部表面における圧縮応力値の測定は、非破壊測定法であって、物理強化が施された板ガラスにおいて広く用いられているＡＳＴＭ（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｓｏｃｉｅｔｙｆｏｒ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ；米国材料試験協会）規格Ｃ１２９０−００に準拠する方法をパネルに適用して行った。
【００４７】
また、各例の形状に基づいて有限要素法による数値解析を行いフェース部外表面に発生する引張応力を算出したところ、いずれのバルブについても、排気して内部を真空にしたときにフェース部外表面に発生する引張応力の最大値σ_{ＶＴＯｍａｘ}は、短軸端部またはその近傍の位置に発生した。全てのバルブについて、ＩＥＣ６１９６５法に準拠し、フェース部外表面の短軸有効径端の位置からフェース部中央方向に３ｍｍ移動した位置に、フェース部長軸に平行な長さ１００ｍｍ、深さ２００〜３００μｍのスクラッチ（引っ掻き傷）を付与し、ミサイル衝撃子を１４Ｊの衝突エネルギで衝突させて防爆試験を行った。前記ミサイル衝撃子による打点は、フェース部外表面の短軸上で、中央からの距離が短軸有効径の６分の１の位置とした。
【００４８】
例１〜例１１までのバルブについて、パネルのサイズ（型）、フェース部中央肉厚ｔ_{ｃｅｎｔｅｒ}（ｍｍ）、１１１８・ｔ_{ｃｅｎｔｅｒ} ^−１．３＋５の計算値、１１１８・ｔ_{ｃｅｎｔｅｒ} ^−１．３＋７の計算値、真空引張応力の最大値σ_{ＶＴＯｍａｘ}（ＭＰａ）、前記σ_{ＶＴＯｍａｘ}の発生位置における圧縮応力値σ_ＣＯ（ＭＰａ）、フェース部の内表面中央の圧縮応力値σ_{Ｃｉｃｅｎｔｅｒ}（ＭＰａ）、ならびにＩＥＣ６１９６５法による防爆試験の結果得られた反発数、爆縮数、破壊数Ａおよび破壊数Ｂを表２および表３に示す。なお、表に示す下記の値は以下の結果を表す。
（反発数）１０回の防爆試験のうち、ミサイル衝撃子をフェース部に衝突させた結果、パネルが破壊せず前記ミサイル衝撃子が反発したバルブの数。
（破壊数Ａ）１０回の防爆試験のうち、ミサイル衝撃子をフェース部に衝突させた結果、ファンネルまたは封着部より破壊したが、パネルは破壊されなかったバルブの数。
（破壊数Ｂ）１０回の防爆試験のうち、ミサイル衝撃子をフェース部に衝突させた結果、ファンネルまたは封着部より破壊し、パネルに割れが生じたが、形状が崩壊せず保たれたバルブの数。
（爆縮数）１０回の防爆試験のうち、ミサイル衝撃子をフェース部に衝突させた結果、爆縮を起こしたバルブの数。
前記の反発数、破壊数Ａ、破壊数Ｂおよび爆縮数の結果は、反発数が大きいほど安全なバルブであることを示し、爆縮数が大きいほど安全性に問題があることを示す。また、ファンネルまたは封着部より破壊した場合であっても、破壊数Ｂよりも破壊数Ａが大きいほど安全であることを示す。
【００４９】
【表２】

【００５０】
【表３】

【００５１】
以上の防爆試験の結果、本発明のパネルを備えた例１、例２、例６、例７および例９の実施例の各バルブはいずれも過半数が反発し、爆縮数は０であった。また、前記のバルブは、反発しない場合であってもほとんどの場合パネルに割れや破壊が生じておらず、安全性の面で優れたものであることが分かった。
【００５２】
一方、１１１８・ｔ_{ｃｅｎｔｅｒ} ^−１．３＋５＞σ_ＣＯである圧縮応力値σ_ＣＯ（ＭＰａ）が付与されたパネルを備えた例５、例８および例１１の比較例の各バルブは全て爆縮し、前記実施例の各バルブに比べ、安全性の面で著しく劣るものであった。また、例３、例４および例１０の比較例の各バルブは、一部爆縮しないものもあったが、多くはパネルに割れが生じた。このように、本発明の実施例の製品は、比較例の各製品に比べて、防爆試験の結果において非常に優れていることが分かった。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のパネルはフェース部中央肉厚が薄い場合であっても適切な圧縮応力値が付与されているので、高い安全性を備えている。特にシャドウマスクを取り付けるためのスタッドピンを必要とせず、より高い圧縮応力値を付与できるビームインデックス型陰極線管用ガラスパネルに好適である。
【００５４】
また、前述のように高い圧縮応力を付与することにより、ガラスの肉厚を増大させることなく安全性を得ることができるので、質量の増加を招かずバルブを軽量化できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の陰極線管用ガラスパネルを備えたバルブの断面図。
【図２】本発明の陰極線管用ガラスパネルのフェース部を示す説明図。
【図３】通常のシャドウマスク型陰極線管の断面図。
【図４】通常のビームインデックス型陰極線管の断面図。
【符号の説明】
１：バルブ
２：フェース部
３：パネル
４：ネックチューブ
５：ファンネル
６：スカート部６
７：ブレンドＲ部
８：封着部８
９：ネックシール部
１０：管軸
１３：フェース部短軸
１４：フェース部長軸
１５：フェース部中央
１６ａ、１６ｂ：フェース部短軸端部
３１：陰極線管
３２：フェース部
３３：パネル
３４：偏向コイル
３５：ヨーク部
３６：ファンネル
３７：電子銃
３８：ネックチューブ
３９：陰極線管用ガラスバルブ
４０：スカート部
４１：ブレンドＲ部
４２：蛍光膜
４３：アルミニウム膜
４４：シャドウマスク
４５：スタッドピン
４６：ボタン
５１：ＲＧＢ蛍光体
５２：インデックス蛍光体
５３：電子ビーム
５４：信号
５５：光検出器
５６：アルミニウム膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a glass panel for a cathode ray tube mainly used in a television broadcast receiver, an industrial image display device and the like, and a cathode ray tube using the same, and more particularly, a glass suitable for a beam index type cathode ray tube and a beam index type cathode ray tube. It is about the panel.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 is a view showing a cross section of a general cathode ray tube 31. As shown in FIG. 3, the cathode ray tube 31 stores a panel 33 having a face portion 32 for projecting an image, a funnel-shaped funnel 36 having a yoke portion 35 to which a deflection coil 34 is mounted, and an electron gun 37. A glass tube 39 for a cathode ray tube comprising a neck tube 38 is used as an envelope (hereinafter, the glass bulb 39 for a cathode ray tube is also referred to as a “bulb”).
[0003]
The panel 33 has a skirt portion 40 that constitutes a side wall of the face portion 32, and a blend R portion 41 that connects the face portion 32 and the skirt portion 40. The panel 33 and the funnel 36 are made of solder glass. It is sealed with. Further, a reinforcing band (not shown) for holding strength against impact is wound around the outer periphery of the skirt portion 40 of the valve 39.
[0004]
Conventionally, a shadow mask type cathode ray tube is known as a cathode ray tube widely used in practice. As shown in FIG. 3, the shadow mask type cathode ray tube has a fluorescent film 42 that emits fluorescence when irradiated with an electron beam, an aluminum film 43 that reflects light emitted from the fluorescent film forward, and an electron beam irradiation on the phosphor. A shadow mask 44 for specifying the position, a stud pin 45 for fixing the shadow mask 44 to the inner surface of the skirt portion 40, and a button 46 for preventing grounding due to the electron beam of the shadow mask 44 and conducting grounding to the outside. doing.
[0005]
As another type of cathode ray tube for the shadow mask type cathode ray tube, a beam index type cathode ray tube is known. FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a cross section of a general beam index type cathode ray tube. As shown in FIG. 4, in the beam index type cathode ray tube, red (R), green (G) and blue (B) phosphors (RGB phosphors) 51 are applied in stripes on the inner surface of the face portion 32. Further, an index phosphor 52 for detecting an index signal is applied to the inner surface side of the aluminum film 56 at a predetermined interval.
[0006]
In such a beam index type cathode ray tube, the striped RGB phosphor 51 emits light by scanning the electron beam 53 irradiated from the electron gun, and at the same time, the color phosphor emitted by colliding with the index phosphor 52. The signal 54 is received by the photodetector 55, and the position information of the electron beam is acquired. Then, based on the obtained information, a color image is generated by modulating a beam by switching a red (R), green (G), or blue (B) video signal.
[0007]
The beam index type cathode ray tube of the above system does not require the shadow mask 44 that blocks the electron beam in order to specify the electron beam irradiation position on the phosphor unlike the above-described shadow mask type cathode ray tube. The stud pin 45 for fixing 44 to the inner surface of the panel 33 is unnecessary. Further, the absence of the shadow mask 44 has an advantage that the loss of electron beam is small and the power consumption can be reduced.
[0008]
Since both the shadow mask type cathode ray tube and the beam index type cathode ray tube display an image by being irradiated with an electron beam, the inside of the bulb is kept at a high vacuum. Moreover, since the function of each part is different as described above, the valve has an essentially asymmetric structure. Then, since an internal / external pressure difference of 1 atm is applied to a valve having an asymmetric structure different from that of a spherical shell, it is in an unstable deformation state, and a high tensile deformation stress is generated on the outer surface of the valve.
[0009]
When a crack occurs in a valve in such a state, the crack expands in an attempt to release the inherent high deformation energy, and the crack may reach the entire valve, resulting in a large-scale failure. Moreover, due to the interaction between moisture in the atmosphere and high tensile stress, fatigue failure may occur, resulting in an inoperable state.
[0010]
On the other hand, development of flat panel displays such as plasma display panels, liquid crystal displays, and organic EL displays has been actively carried out in recent years. Compared with these, the depth size of cathode ray tubes is larger than other display devices. It has been.
[0011]
In order to overcome such drawbacks, recent attempts have been made to reduce the depth of the cathode ray tube by widening the deflection angle. However, as the deflection angle is increased, the asymmetry in the structure of the cathode ray tube increases. There is a tendency to (more non-spherical shell shape), and the tensile stress generated on the outer surface of the valve also increases, and as a result, the possibility of fracture increases. As a solution for increasing the tensile stress, there is a method of increasing the thickness of the glass, which causes the problem of increasing the mass, which is another serious drawback of the cathode ray tube.
[0012]
For this reason, it is necessary to improve the strength of the valve so as to withstand the tensile stress, and several strengthening methods have been developed. One of the strengthening methods is that the temperature of the glass surface reaches the temperature range where the rearrangement of the molecules composing the glass is impossible in the temperature range where the rearrangement of the molecules composing the glass is possible. A so-called physical strengthening method, in which primary strain is generated by cooling the substrate to form a non-equilibrium state of strain between the interior and the surface and then left to permanent strain by cooling to room temperature, has been widely performed.
[0013]
Specifically, the physical strengthening method of the panel is performed by the following method. First, the molten glass lump is supplied into the lower mold of the press molding apparatus and pressed by the upper mold to mold into a panel shape. After the upper mold is lifted, cooling air is forcibly blown to the surface of the molded panel, and the lower mold and the surface of the panel are not fixed and cooled and solidified to a temperature at which deformation does not occur. Subsequently, the panel is taken out from the lower mold, and then a metal stud pin is welded to the inner surface of the skirt portion of the panel.
[0014]
However, at this stage, the surface is cooled to below the annealing point with a large temperature difference between the panel surface and the inside of the panel in the wall thickness direction, so a very large distortion has occurred. The strain inherent in the panel becomes excessive, and the possibility of self-destruction in the subsequent cooling process arises. In particular, in the case of shadow mask type cathode ray tubes, stud pins are welded and attached to the inner surface of the skirt part of the panel part, resulting from the difference between the thermal expansion coefficient of the glass constituting the panel and the thermal expansion coefficient of the stud pins. However, a local high tensile stress remains around the stud pin (hereinafter, this stress is also referred to as “residual tensile stress”).
[0015]
For this reason, the panel is held for 30 to 40 minutes in a temperature range in which the molecules constituting the glass can be rearranged once, and the excessive strain is reduced while the temperature between the glass interior and the surface is reduced. The permanent set remains by cooling to room temperature while holding. By generating a compressive stress on the surface of the panel in this manner, the strength is improved, the breakage in the heat treatment step of the cathode ray tube assembly process is prevented, and the delayed breakage after the completion of the cathode ray tube is prevented.
[0016]
However, since the beam index type cathode ray tube does not require a stud pin as described above, it is not necessary to consider the problem of residual tensile stress around the stud pin, and it is possible to leave a high compressive stress on the panel.
[0017]
In the conventional physical strengthening method, in the Japanese Patent Laid-Open No. 10-134737, the applicant has formed a compressive stress due to physical strengthening at least on the outer surface of the panel portion, and at least the maximum vacuum tensile stress after the cathode ray tube is assembled. σ_VTmaxΣ is the compressive stress value due to physical strengthening in the region including the position where_CWhere 7 MPa ≦ | σ_CAs disclosed in a glass bulb for a cathode ray tube characterized by | ≦ 30 MPa, a panel having a maximum compressive stress value of 30 MPa is known.
[0018]
JP-A-2001-23544 assumes that the maximum compressive stress value exceeds 30 MPa. In a glass panel for a cathode ray tube in which a compressive stress layer is formed on the outer surface of the face portion and the side wall portion, the maximum of the compressive stress layer Compressive stress value is σ_CMAXWhen 30 MPa <σ_CMAXAs disclosed in a glass panel for a cathode ray tube characterized by ≦ 100 MPa, a panel having a maximum compressive stress value of more than 30 MPa and not more than 100 MPa is known.
[0019]
The panel disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-23544 is applied with a higher compressive stress than the panel disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-134737. However, when attempting to reduce the panel weight by reducing the glass thickness of the face portion, Sufficient safety could not be ensured. Specifically, depending on the glass thickness of the face portion of the panel of the above-mentioned JP-A-2001-23544, the 61965 test method (Mechanical safety of cathodelay tubes; cathode ray tube machine defined by IEC (International Electrotechnical Commission)) The safety test (hereinafter referred to as “IEC61965 method”) could not prevent implosion by the explosion-proof test.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above problems, the present invention has been made by paying attention to the relationship between the compressive stress value applied to the face portion of the panel and the center thickness of the face portion, and is lightweight and prevents the panel from being destroyed. An object of the present invention is to provide a glass panel for a cathode ray tube capable of preventing implosion of a bulb, particularly a glass panel suitable for a beam index type cathode ray tube, and a cathode ray tube and a beam index type cathode ray tube using the glass panel for a cathode ray tube. And
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a glass panel having a rectangular face portion on which an image is displayed and constituting a glass bulb used in a cathode ray tube together with a neck tube and a funnel. Thickness is t_center(Mm), the position where the tensile stress generated when the inside of the glass bulb is evacuated to produce a cathode ray tube on the outer surface side of the face portion should be maximized on the outer surface of the face portion. t_center ^-1.3+ 5 ≦ σ_COCompressive stress value σ satisfying ≦ 50_COA glass panel for a cathode ray tube is provided, wherein a compressive stress layer having (MPa) is formed, and the thickness of the compressive stress layer is 1/12 or more of the wall thickness of the face portion. In the cathode ray tube glass panel, a compressive stress layer having a thickness of 1/12 or more of the thickness of the face portion is formed on the inner surface side of the face portion, and a compressive stress value at the center of the inner surface of the face portion is formed. σ_CIcenter(MPa) is σ_CIcenter≧ 15 MPa, and the maximum compressive stress value σ at the inner surface of the face part_CImax(MPa) is σ_CImaxIt is preferable that ≦ 50 MPa.
[0022]
Further, the present invention is a glass panel having a rectangular face portion on which an image is displayed and constituting a glass bulb used for a cathode ray tube together with a neck tube and a funnel, wherein the center thickness of the face portion is t._center(Mm), 1118 · t_center ^-1.3+ 5 ≦ σ_COCompressive stress value σ satisfying ≦ 50_COAnd a compressive stress layer having a thickness of (MPa) is formed on a short axis end portion of the outer surface of the face portion, and the thickness of the compressive stress layer is not less than 1/12 of the thickness of the face portion. Provide glass panels for tubes. In the cathode ray tube glass panel, a compressive stress layer having a thickness of 1/12 or more of the thickness of the face portion is formed on the inner surface side of the face portion, and a compressive stress value at the center of the inner surface of the face portion is formed. σ_CIcenter(MPa) is σ_CIcenter≧ 15 MPa, and the maximum compressive stress value σ at the inner surface of the face part_CImax(MPa) is σ_CImaxIt is preferable that ≦ 50 MPa.
[0023]
The present invention also provides a cathode ray tube characterized in that a glass panel of a glass bulb is the above-mentioned glass panel for a cathode ray tube.
[0024]
Furthermore, the glass panel for a cathode ray tube of the present invention is preferably a glass panel for a beam index type cathode ray tube, that is, a glass panel for a beam index type cathode ray tube. A beam index type cathode ray tube which is the glass panel for the beam index type cathode ray tube is provided.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a cross section of a bulb using the glass panel for a cathode ray tube of the present invention. In the description of the present invention, the cathode ray tube glass panel and the beam index type cathode ray tube glass panel are also simply referred to as “panel”, and the cathode ray tube glass bulb and the beam index type cathode ray tube glass bulb are also simply referred to as “bulb”.
[0026]
As shown in FIG. 1, the valve 1 includes a panel 3 of the present invention having a rectangular face portion 2 on which an image is displayed, a neck tube 4 to which an electron gun is mounted, the panel 3 and the neck tube 4. It is comprised from the funnel-shaped funnel 5 arrange | positioned between.
[0027]
The panel 3 of the present invention includes a skirt portion 6 constituting a side wall, and the face portion 2 and the skirt portion 6 are connected by a blend R portion 7 that is abruptly curved. The panel 3 and the funnel 5 are sealed by solder glass at a sealing portion 8, and the neck tube 4 and the funnel 5 are sealed by a neck seal portion 9. Reference numeral 10 in the figure denotes a valve shaft that connects the center of the face portion 2 and the center axis of the neck tube 4.
[0028]
The face portion 2 has a rectangular shape when viewed in a direction parallel to the tube axis 10 (the direction of arrow A in FIG. 1). FIG. 2 is an explanatory diagram of the state in which the face part 2 is viewed from the direction of the arrow A. Here, the rectangular face part 2 is geometrically strict if it is substantially rectangular (substantially rectangular). It is not necessary to have a rectangular shape, and even if the

corners

11a, 11b, 11c, and 11d have a shape having an R (R), or each

side

12a, 12b, 12c, and 12d has a non-linear shape. Also good.
[0029]
As described above, in the case of the glass bulb for the shadow mask type cathode ray tube, the stud pin is welded to the inner surface of the skirt portion. However, in the case of the beam index type cathode ray tube, since the shadow mask is not required, the skirt portion 6 The stud pin is not welded to the inner surface 6a.
[0030]
In the panel 3 of the present invention, the thickness of the center 2a of the face portion 2 is t._center(Mm), the position where the tensile stress generated when the inside of the bulb 1 is evacuated to the maximum on the outer surface of the face portion is 1118 · t_center ^-1.3+ 5 ≦ σ_COCompressive stress value σ satisfying ≦ 50_COA compressive stress layer having (MPa) is formed. The tensile stress value is described as a positive value, and the compressive stress value corresponding to the tensile stress value is sometimes described as a negative value. However, in the explanation of the present invention, the absolute amount of the compressive stress value is a gist, and thus the positive value. Describe as a value.
[0031]
Thickness t of the center 2a of the face part 2_center(Mm) refers to the thickness of the central point of the rectangular face portion 2 in the direction of the tube axis 10. As shown in FIG. 2, the center point of the rectangular face portion 2 of the face portion 2 is the short axis 13 passing through the center of the

long sides

12a and 12c and the center of the

short sides

12b and 12d. This is the intersection 15 with the long axis 14 orthogonal to the axis 13.
[0032]
As already mentioned, since the bulb has an asymmetric shape different from the spherical shell, the inside is 1.3 × 10 6.^-4Pa (10^-6When a high vacuum state of about Torr) is applied, tensile stress is generated on the outer surface. Hereinafter, the tensile stress generated by evacuating the bulb is also referred to as “vacuum tensile stress”. The vacuum tensile stress is generated at various positions. In the present invention, among the vacuum tensile stresses generated in the face portion 2, the maximum value is the maximum vacuum tensile stress, and this is represented by σ._VTOmax(MPa). Usually, σ_VTOmax(MPa) often occurs at the ends (hereinafter also referred to as “short-axis end portions”) 16a and 16b of the short shaft 13 of the face portion 2. The short

axis end portions

16a and 16b refer to the intersection of the outer edge 17 of the screen on which an image is displayed and the short axis 13 and the vicinity thereof.
[0033]
And the face center wall thickness is t_center(Mm), at least on the outer surface of the face 2_VTOmax1118 · t_center ^-1.3+ 5 ≦ σ_COCompressive stress value σ satisfying ≦ 50_COA compressive stress layer having (MPa) is formed, and the thickness of the compressive stress layer is one-twelfth or more of the thickness of the face portion 2. The “compressive stress layer thickness” means that the compressive stress value is σ._COThe depth from the outer surface being (MPa) to the position where the compressive stress value becomes 0 MPa.
[0034]
Face center thickness is t_centerThe compressive stress value σ when (mm)_CO(MPa) is σ_CO<1118t_center ^-1.3If it is +5, the panel is more likely to break, and implosion is likely to occur in the explosion-proof test of the IEC 61965 method. Meanwhile, the compressive stress value σ_CO(MPa) is σ_COIf it is> 50, an excessive tensile stress is generated in the plane direction of the face portion, and as a result, breakage starting from the sealing portion 8 is likely to occur.
[0035]
In the explosion-proof test of the IEC 61965 method, a scratch having a depth of about 200 to 300 μm is applied to a region where the vacuum tensile stress is maximized._centerThe compressive stress value σ when (mm)_CO(MPa) is 1118 · t_center ^-1.3+ 7 ≦ σ_COIt is more preferable because safety can be ensured even if an injury of a depth of 300 to 450 μm is performed. The center thickness of the face is t_centerThe compressive stress value σ when (mm)_CO(MPa) is σ_COIf it is ≦ 40, even if a flaw having a depth of about 300 μm is imparted to the sealing portion, cracking in the thermal process can be prevented, which is more preferable.
[0036]
In addition, the compressive stress layer of 1/12 or more of the thickness of the face portion 2 is in the above-described physical strengthening method, that is, in a stage where the temperature inside the glass is in a temperature range where the molecules constituting the glass can be rearranged. The glass surface temperature is cooled to a temperature range in which the molecules constituting the glass cannot be rearranged to generate first-order strain, and after forming a non-equilibrium state of strain between the interior and the surface, it is cooled to room temperature. Thus, it can be formed by a method of leaving permanent distortion. When the thickness of the compressive stress layer is less than one-twelfth of the thickness of the face portion 2, it is effective for crack propagation from a scratch that is forcibly applied by a diamond cutter or the like in the explosion-proof test of the IEC 61965 method. Therefore, it is important that the thickness of the face portion 2 is 1/12 or more.
[0037]
Since the valve 1 using the panel 3 of the present invention is configured as described above, the wall thickness t at the center 2a of the face portion 2 is set._centerEven if the thickness of (mm) is reduced, the possibility of repulsion in the explosion-proof test of the IEC 61965 method can be improved, and at the same time, it is possible to suppress breakage from the sealing portion 8 due to tensile plane stress. Therefore, the product is lightweight and has high mechanical safety.
[0038]
The above is the description of the panel of the present invention and the valve using the panel. As described above, the maximum vacuum tensile stress σ_VTOmax(MPa) is often generated at the short-

axis end portions

16 a and 16 b of the outer surface of the face portion 2. Therefore, the panel of the second invention is characterized in that the compressive stress layer is formed at least on the short

axis end portions

16 a and 16 b of the outer surface of the face portion 2.
[0039]
In the panel 3 of the present invention, a compressive stress layer having a thickness of 1/12 or more of the thickness of the face portion 2 is formed on the inner surface 2c of the face portion 2. Compressive stress value σ at the center 2d of the inner surface 2c_CIcenter(MPa) is σ_CIcenter≧ 15 MPa, and the maximum compressive stress value σ at the inner surface 2c of the face portion 2_CImax(MPa) is σ_CImaxIt is preferable that ≦ 50 MPa.
[0040]
Σ_CIcenter(MPa) as σ_CIcenterBy setting ≧ 15 MPa, implosion of the valve 1 starting from the inner surface 2c of the face portion 2 can be prevented. In the explosion-proof test of the IEC 61965 method, the panel breaks even if the sealing part or funnel starts, and the vacuum is released instantaneously and the glass piece of the funnel is sucked into the bulb and jumps to the inner surface of the panel. Even when prevention or cracking occurs, the explosion-proof band can hold the shape of the panel, and thus the glass pieces can be prevented from scattering to the front surface of the bulb. The σ_CImax(MPa) as σ_CImaxBy setting it to ≦ 50, excessive tensile stress (plane tensile stress) in the plane direction can be suppressed.
[0041]
Σ_CIcenter(MPa) is σ_CIcenterMore preferably, ≧ 20 MPa, σ_CIcenterMore preferably, ≧ 30 MPa. Also, the σ_CImax(MPa) is σ_CImaxMore preferably, it is ≦ 40 MPa.
[0042]
Further, by constructing a valve using the panel of the present invention described in detail above and assembling the cathode ray tube, a light weight and high mechanical safety cathode ray tube can be provided, and particularly suitable for a beam index type cathode ray tube. It is.
[0043]
【Example】
First, the aspect ratio is 4: 3, the center thickness of the face (t_center) Valves of Examples 1 to 5 provided with a 15.0 mm 29-type panel,
Aspect ratio 16: 9, center thickness of face (t_center) The valves of Examples 6-8 with a 17.5 mm 32-inch panel, and
Aspect ratio 4: 3, center thickness of face (t_center) Valves of Examples 9 to 11 having a 38-inch panel of 21.0 mm were manufactured. For the panel, funnel and neck tube, glass materials manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. shown in Table 1 below were used.
[0044]
[Table 1]

[0045]
Formation of the compressive stress layer on the panel in each valve of Examples 1 to 11 was performed by the following physical strengthening method. First, the temperature of the corner portion of the inner surface of the face portion of the panel after 15 seconds from taking out from the mold after molding was about 580 ° C. With respect to this panel, the inner surface and the outer surface of the face portion were simultaneously cooled with air at room temperature of about 20 ° C. for about 30 seconds. Thereafter, a desired compressive stress layer was formed on each panel by appropriately adjusting the cooling air flow rate and the holding temperature in the slow cooling furnace for each example. As described above, by applying the compressive stress by the physical strengthening method, the thickness of the compressive stress layer in each of the examples became 1/12 or more of the wall thickness of the face portion.
Of Example 1 to Example 11, Example 1, Example 2, Example 6, Example 7, and Example 9 are Examples, and Examples 3 to 5, Example 8, Example 10, and Example 11 are comparative examples.
[0046]
The measurement of the compressive stress value on the face part surface is a nondestructive measurement method, and is in accordance with ASTM (American Society for Testing and Materials) standard C1290-00 widely used in physically strengthened sheet glass. A compliant method was applied to the panel.
[0047]
In addition, numerical analysis by the finite element method was performed based on the shape of each example to calculate the tensile stress generated on the outer surface of the face part. When any valve was evacuated and the inside was evacuated, the outside of the face part was Maximum value of tensile stress generated on the surface σ_VTOmaxOccurred at or near the end of the minor axis. All valves are compliant with the IEC 61965 method, and are 100 mm in length parallel to the major axis of the face and 200 to 300 μm in depth at a position moved 3 mm from the position of the minor axis effective diameter end of the outer surface of the face toward the center of the face. The explosion (scratch) was applied, and an explosion-proof test was conducted by causing the missile impactor to collide with a collision energy of 14 J. The hitting point by the missile impactor was set at a position on the minor axis of the outer surface of the face portion at a distance from the center that is one sixth of the minor axis effective diameter.
[0048]
For valves from Example 1 to Example 11, panel size (type), face center wall thickness t_center(Mm) 1118 · t_center ^-1.3Calculated value of +5, 1118 · t_center ^-1.3+7 calculated value, maximum value of vacuum tensile stress σ_VTOmax(MPa), σ_VTOmaxCompressive stress value σ_CO(MPa), compressive stress value σ at the center of the inner surface of the face part_CicerTables 2 and 3 show (MPa) and the number of repulsions, the number of implosions, the number of destructions A, and the number of destructions B obtained as a result of the explosion-proof test according to the IEC 61965 method. The following values shown in the table represent the following results.
(Number of repulsions) The number of valves in which the missile impactor repels without destroying the panel as a result of colliding the missile impactor with the face portion in 10 explosion-proof tests.
(Number of Destructions A) Number of valves in which the missile impactor collided with the face part among the 10 explosion-proof tests, but was destroyed from the funnel or sealing part, but the panel was not destroyed.
(Destruction number B) Out of 10 explosion-proof tests, the missile impactor collided with the face part, resulting in destruction from the funnel or sealing part and cracks in the panel, but the shape was maintained without collapsing. Number of valves.
(Number of implosions) The number of valves that have undergone implosion as a result of collision of a missile impactor with the face portion in 10 explosion-proof tests.
The results of the number of repulsions, the number of destructions A, the number of destructions B, and the number of implosions indicate that the larger the number of repulsions, the safer the valve, and the larger the number of implosions, the more problematic the safety. Moreover, even if it is a case where it destroys from a funnel or a sealing part, it shows that it is safe, so that the destruction number A is larger than the destruction number B.
[0049]
[Table 2]

[0050]
[Table 3]

[0051]
As a result of the above explosion-proof test, each of the valves of Examples 1, 2, 6, 6, and 9 with the panel of the present invention was repelled by majority and the number of implosions was 0. . Further, it was found that the above-mentioned valve is excellent in terms of safety because the panel is hardly cracked or broken even when it does not repel.
[0052]
On the other hand, 1118t_center ^-1.3+5> σ_COCompressive stress value σ_COAll of the valves of the comparative examples of Example 5, Example 8 and Example 11 provided with the panel to which (MPa) was given were implosioned and were significantly inferior in terms of safety as compared with the valves of the above Examples. It was. Further, some of the valves of the comparative examples of Example 3, Example 4 and Example 10 did not explode in part, but many of them had cracks in the panel. Thus, it was found that the products of the examples of the present invention were very excellent in the results of the explosion-proof test as compared with the products of the comparative examples.
[0053]
【The invention's effect】
As described above in detail, the panel of the present invention has high safety because an appropriate compressive stress value is given even when the face center wall thickness is thin. In particular, it is suitable for a glass panel for a beam index type cathode ray tube which does not require a stud pin for attaching a shadow mask and can give a higher compressive stress value.
[0054]
Further, by applying a high compressive stress as described above, safety can be obtained without increasing the thickness of the glass, so that the valve can be reduced in weight without increasing the mass.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a bulb provided with a glass panel for a cathode ray tube according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a face portion of a glass panel for a cathode ray tube according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a normal shadow mask type cathode ray tube.
FIG. 4 is a sectional view of a normal beam index type cathode ray tube.
[Explanation of symbols]
1: Valve
2: Face part
3: Panel
4: Neck tube
5: Funnel
6: Skirt part 6
7: Blend R part
8: Sealing part 8
9: Neck seal
10: Tube axis
13: Face short axis
14: Face long axis
15: Center of face
16a, 16b: Face portion short axis end
31: Cathode ray tube
32: Face part
33: Panel
34: Deflection coil
35: Yoke part
36: Funnel
37: Electron gun
38: Neck tube
39: Glass bulb for cathode ray tube
40: Skirt
41: Blend R part
42: Fluorescent film
43: Aluminum film
44: Shadow mask
45: Stud pin
46: Button
51: RGB phosphor
52: Index phosphor
53: Electron beam
54: Signal
55: Photodetector
56: Aluminum film

Claims

A glass panel having a rectangular face portion on which an image is displayed and constituting a glass bulb used for a cathode ray tube together with a neck tube and a funnel,
When the central thickness of the face part is t _center (mm)
On the outer surface side of the face portion, 1118 · t _center ^−1.3 +5 at a position where the tensile stress generated when the inside of the glass bulb is evacuated to produce a cathode ray tube should be maximized on the outer surface of the face portion. A compressive stress layer having a compressive stress value σ _CO (MPa) satisfying ≦ σ _CO ≦ 50 is formed;
The glass panel for a cathode ray tube, wherein the thickness of the compressive stress layer is 1/12 or more of the wall thickness of the face portion.

A compressive stress layer having a thickness of 1/12 or more of the thickness of the face portion is formed on the inner surface side of the face portion,
The compressive stress value σ _CIcenter (MPa) at the center of the inner surface of the face part is σ _{CIcenter ≥15} MPa, and the maximum compressive stress value σ _CImax (MPa) at the inner surface of the face part is σ _{CImax ≤50} MPa. Glass panel for cathode ray tube.

A glass panel having a rectangular face portion on which an image is displayed and constituting a glass bulb used for a cathode ray tube together with a neck tube and a funnel,
When the central thickness of the face part is t _center (mm)
A compressive stress layer having a compressive stress value σ _CO (MPa) satisfying 1118 · t _center ^−1.3 + 5 ≦ σ _CO ≦ 50 is formed on the short axis end portion of the outer surface of the face portion;
The glass panel for a cathode ray tube, wherein the thickness of the compressive stress layer is 1/12 or more of the wall thickness of the face portion.

A compressive stress layer having a thickness of 1/12 or more of the thickness of the face portion is formed on the inner surface side of the face portion,
_4. The compressive stress value σ _CIcenter (MPa) at the center of the inner surface of the face portion is σ _CIcenter ≧ 15 MPa, and the maximum compressive stress value σ _CImax (MPa) at the inner surface of the face portion is σ _CImax ≦ 50 MPa. Glass panel for cathode ray tube.

5. The glass panel for a cathode ray tube according to claim 1, which is used for a glass bulb of a beam index type cathode ray tube.

The cathode ray tube whose glass panel of a glass bulb is the glass panel for cathode ray tubes of Claim 1, 2, 3 or 4.

A beam index type cathode ray tube, wherein the glass panel of the glass bulb is the glass panel for a cathode ray tube according to claim 5.